Dynamic soil structure interaction under wave propagation via an improved coupled finite element-boundary element methodology
Dinamik yapı zemin etkileşiminin dalga yayılımı etkisi altında sonlu eleman-sınır eleman yöntemi ile modellenmesi
- Tez No: 315430
- Danışmanlar: DR. BAHATTİN KİMENÇE, PROF. DR. PELİN GÜNDEŞ BAKIR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 141
Özet
Yapıların deprem yükü altındaki dinamik çözümlemelerinde yapı-zemin etkileşiminin önemli bir etkisi olduğu bilinmektedir. Genellikle, yapıların dinamik analizinde yapının sert zemin üzerine oturduğu; dolayısı ile yapının zemin ile rijit olarak bağlandığı kabul edilmektedir. Bu durumda, yapının temele ait düğüm noktalarına gelen deprem hareketinin yer hareketi ile aynı olduğu varsayılır. Ancak, yapının zemin ile etkileşimi temele etkiyen yer hareketinin değişmesine neden olur.Yapı-zemin etkileşimin etkisi zeminin ve üstyapının rijitliği ile üstyapının kütlesi ve geometrik özellikleriyle doğrudan ilişkilidir. Yapının sert kayalık zemin üzerinde inşa edildiği durumlar için temel hareketinin yer hareketi ile eşdeğer olduğu kabul edilebilir. Bu durumda, yapının dinamik analizi temelden etkiyen yer hareketi altında çözümlenebilir. Ancak, yapının yumuşak zemin üzerinde inşa edildiği durumlarda yapının dinamik analiz için bu yaklaşım doğru değildir. Yapı, zeminden etkiyen yer hareketinde de değişim yaratabilmektedir. Bu sebeple, özellikle zayıf zemin üzerinde inşa edilmiş ağır ve rijit yapıların dinamik analizinde yapı-zemin etkileşiminin göz önünde bulundurulması gerekmektedir.Bu çalışmanın kapsamında, yapı-zemin etkileşimini deprem dalgaları etkisi altında incelemek için Sonlu Eleman ve Sınır Eleman Yöntemleri kullanılarak üç boyutlu sayısal bir metodoloji geliştirilmiştir. Geliştirilen metodoloji ile yapı-zemin sistemlerinin dinamik cevabı, frekans tanım alanında elde edilmiştir. Sistemin dinamik analizi için altsistem yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntemde, iki ayrık sistem olarak modellenen yapı ve zemin ortamı, süreklilik denklemleri ve dinamik denge denklemleri kullanılarak yapı-zemin arakesitinde eşleştirilmiştir.Geliştirilen bu teknik ile çok katlı bir yapının dinamik analizi gerçekleştirilmiş, yapının her katındaki yatay yerdeğiştirmeler elde edilerek yapıda göreli kat ötelemesi oranına bağlı hasar seviyesi belirlenmiştir. Bu şekilde, çok katlı binalarda göreli kat ötelemesine bağlı bir hasar belirleme yöntemi önerilmiştir.
Özet (Çeviri)
The effect of soil-structure interaction is recognized to play an important role in the seismic analysis of civil structures. The dynamic analysis of the structures in general engineering practice is based on the idealization that the structure rests on very stiff soil and the seismic motions applied at the support points are the same as the free field motions at those locations. However, the structure always interacts with the surrounding soil which leads to a change in the seismic motions at the base.The nature and the amount of interaction mainly depend on the stiffness of the soil and the structure as well as the structure?s mass properties. If the structure is founded on rock, the motion of the base is identical to the free field motion of the same point. In this case, the seismic analysis can be carried out with the assumption that the structure is excited by the specified motion. If the structure is founded on soft soil, the dynamic response of the structure will be different from the fixed-based condition. The presence of the structure will also alter the free field motion strongly at the site. Therefore, the interaction problem has to be taken into account in the seismic analysis of the structures, more so, in the case of soft soil conditions and stiff, massive structures.Within the scope of this study, a three dimensional coupled Finite Element-Boundary Element (FE-BE) methodology is developed to analyze the dynamic soil-structure interaction under the effects of the traveling seismic waves. The dynamic response of the soil-structure systems subjected to traveling seismic waves is obtained in the frequency domain. In the seismic analysis of the system, the substructure method is employed to deal with the interaction problem. This method is based on substructuring the system as the structure and the unbound soil.Finally, through the use of the displacement response curves of a multistory building which is obtained by the dynamic analysis employing the developed numerical procedure, a drift-based damage identification technique is proposed.
Benzer Tezler
- Zemin-yapı etkileşimi ve farklı duvar geometrileri dikkate alınarak konsol istinat duvarlarının sismik davranışının incelenmesi
Investigation of seismic behavior of cantilever retaining walls considering soil-structure interaction and different wall geometries
KAŞİF FURKAN ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
İnşaat MühendisliğiGümüşhane Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUFAN ÇAKIR
- Geliştirilmiş geçirimsiz saydam laminer zemin konteyneri tasarımının mekanik özelliklerinin ve dinamik etki altında zemin deney numunesinin tasarımı
Design of the mechanical properties of the design of an developed impermeable transparent laminer soil contai̇ner and the design of the soil test sample under dynamic impact
MEHMET ŞAMİL GÜNDÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESRA ECE BAYAT
- Üstyapı zemin ortak sisteminin dinamik etkileşim problemi
Başlık çevirisi yok
ONUR GENCER
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiYapı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NECMETTİN GÜNDÜZ
- The influence of site heterogeneity on the seismic response of nuclear power plant structures
Temel zemininin heterojenitesinin nükleer güç santrali yapılarının sismik davranışınına etkisi
BERKE SAYIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ESRA ECE BAYAT
DR. YALÇIN BULUT